人工智能在电气自动化控制中的应用

任天一

摘 要：随着社会的快速发展，科技水平的不断提升，人们对人工智能技术的发展愈加关注，经济发展对电气自动化的要求也越来越高。本文将要讨论的是将人工智能技术与电气工程领域进行结合，以达到降低运行成本，提高运行效率和效益，快速检测故障并处理，节省电能和环保这三个目的。

关键词：人工智能；电气自动化；控制；应用

人工智能（Artificial Intelligence），其英文缩写为AI。是研究、开发用于模拟延伸和扩展人的智能的方法、理论、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机学科的一个分支，其通过机器学习和深度学习的方法，让计算机在某些方面，拥有思维方式类似人类，并且能力超过人类的认知、学习和执行等能力，是当下非常热门的一项技术。目前，人工智能技术已经和多个领域结合，例如：语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能技术已经在我们的生产生活中开始了广泛的应用，促进了诸多行业的发展。在电气自动化领域，仍然有许多环节离不开人的管理和控制，如果能够引入人工智能技术，可极大地降低生产成本，提高生产效率，促进社会更快的发展。

1 AI应用对运行成本的降低

在我国的电网运行中，虽然已经相当成度的运用了自动化技术来控制电网的运行，但是仍然需要大量的工作人员来随时监控、管理，对每天每个时段的用电量进行估测，对线路进行实地检查等，这些都使得电力输送成本增加。人工智能的应用，机器可以通过大量的学习电网的模型、参数以及监督、控制模式，自主的对电网的运行进行管理。机器通过对过去数年里电网中各个节点、各个地区的用电情况的数据分析，可以准确的自主进行电力调度工作，很大程度上提高了电力调度的精度。在电网的日常检修、维护以及故障修复工作中，我们仍然需要依靠具有丰富经验，专业素质过硬的工人来对设备运行状况进行专业、客观的评估，判断设备是否需要检修，需要何种程度的检修，尽管我们技术工人的认真态度是值得肯定的，但是人都难免会有判断错误和知识盲点，这些都是正常存在的。但这给电网的运行带来了不可预测的风险和难以估量的损失。人工智能技术的应用可以极大的降低这种人为损失的出现，我们可以在平时让机器学习大量的检修资料数据，和检修分析模型，机器就可以通过对电气设备的运行情况进行实时的监控，采集数据参数，对需要检修的设备进行提前的预测和报告，大大降低电网运行风险，降低运营成本。

2 AI应用对线路故障的快速反应

我国地域面积幅员辽阔，每一个有人民生活的地方都需要用电，都需要铺设电网，因此我国的电网面积相比世界其他国家可以说是十分的巨大。在这么大面积的电网中，日常运行出现故障总是难免的，对于故障的快速分析和解决处理，关系到了国民经济、人民生活甚至人身伤亡和政治稳定，因此快速的发现故障，使发生故障的电网恢复正常运行就显得十分关键和重要。人工智能技术的应用在电气故障和事故的诊断方面，诸如对电网中的输电线路、发电机和变压器的故障处理等，具有重大意义。在传统的诊断过程中，诊断方法相对繁琐并且准确率不高。以变压器为例，当变压器出现故障时，如果采用传统的诊断办法，要先采集变压器油挥发出的气体，对收集到的气体进行分析，通过各项参数的比对判断该变压器是否发生故障。但是，这种方法可以说费时费力，容易受各种干扰误差较大，诊断过程也是非常不方便非常容易诊断错误，带来严重的损失。而人工智能技术在类似的设备故障和事故诊断中就可以有比人工更快，更准确的反应。另外，在输电线路发生故障时，某一点的故障如不能快速处理，往往会导致大面积的电网瘫痪，因此就要求工作人员快速的做出反应，但是人的反应速度还是有限的，在得到故障信息，到正确反应的时间里，每分每秒损失都在增大。如果应用人工智能技术来处理电网故障，那它的反应速度可以说是瞬间的，它可以通过对整个电网线路的数据采集，提前分析出可能发生故障的线路，在故障发生时，立即切断这段线路和正常线路的联系，自动更换到备用线路上，使断电时间压缩到最短，最大限度的保证电网正常运行，甚至用户可能感受不到故障的发生。

3 AI应用的节能和环保

近十年来，随着我国经济的发展，人民对环境问题程度也日益增加。我国的环境污染问题不容樂观，国家对环境治理力度不断加大，企业的生产运营中需要考虑到节能减排，可持续发展。在电力领域，我们能做的就是增加输电网络的输电效率，降低电能在线路上的损耗，这就要求我们有效的消除谐波、补偿无功功率、选用合适的变压器等。应用人工智能技术，搭配有源滤波器，智能有效消除各条线路上出现的谐波，可以最大的减少电能损耗。并且，应用人工智能技术检测电网中的无功功率，通过传感器采集单的数据，人工智能可远程实时的对电网进行检测，远程控制一些无功补偿设备，使用模糊算法对操作补偿设备，保证功率补偿效果，避免投切震荡、倒送的现象，减少或者降低无功损耗，达到节能效果。尤其是，我国的特高压输电技术在国际上现已处于领先地位，特高压输电技术使得输电效率大幅提高，减少了电能在线路上的损耗，但是特高压输电也同样要面临稳定性和可靠性的问题，而且要求更高，那么人工智能技术正好非常适合解决这稳定性和可靠性的问题，降低输电成本，节能环保。

4 结语

人工智能技术作为一种前沿的高科技技术，随着社会生产力水平的不断提高，它已经在我们的生活中得到广泛的应用，给人民生活带来极大地改善。如果能将人工智能技术加以完善，应用到电气自动化当中，又可以推动行业获得新的突破和发展。

参考文献：

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